Las sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo, conocidas comúnmente como PFAS o 'forever chemicals' (químicos para siempre), han capturado la atención global debido a su resistencia ambiental y su presencia persistente en suelos, aguas subterráneas y organismos vivos alrededor del mundo. Durante décadas, estos compuestos han permanecido intactos en el entorno, desafiando procesos de degradación naturales y generando preocupaciones sobre su impacto en la salud humana y el ecosistema. Sin embargo, una investigación reciente ha descubierto una propiedad fascinante que podría ayudar a entender por qué estas moléculas duran tanto tiempo: su capacidad para autoensamblarse en estructuras similares a las células, conocidas como vesículas o membranas de doble capa. Esta revelación abre nuevos caminos para comprender tanto el comportamiento químico de los PFAS como las estrategias necesarias para abordarlos en términos de contaminación y mitigación. Los PFAS son un grupo amplio de compuestos químicos sintetizados industrialmente que tienen un fuerte enlace carbono-flúor en su estructura molecular.
Este enlace es uno de los más resistentes químicamente en la naturaleza, lo que confiere a estos compuestos una excepcional estabilidad. Esta estabilidad es precisamente la razón por la cual se les llama 'forever chemicals', ya que pueden permanecer sin descomponerse durante décadas o incluso más tiempo una vez que ingresan al ambiente. Además, muchos PFAS son hidrofóbicos y oleofóbicos, es decir, repelen el agua y las grasas, una característica que los ha hecho muy útiles en aplicaciones industriales como recubrimientos antiadherentes, espumas contra incendios, textiles y empaques alimentarios. No obstante, esta misma propiedad complica su eliminación y los convierte en contaminantes persistentes y bioacumulativos. La investigación reciente, publicada en 2025, ha demostrado que cuando las moléculas de PFAS alcanzan concentraciones suficientemente altas, pueden organizarse espontáneamente para formar membranas dobles o vesículas que imitan la estructura básica de las células vivas.
Este proceso no requiere intervención externa, ya que las propiedades físicas y químicas intrínsecas de las moléculas les permiten autoensamblarse. Las vesículas formadas son estructuras cerradas con una bicapa molecular que encapsula un espacio interior, similar a las membranas celulares biológicas que regulan el transporte y la interacción con su entorno. Este descubrimiento tiene implicaciones importantes para entender cómo y por qué estas moléculas pueden agruparse y permanecer en el medio ambiente durante tanto tiempo. El autoensamblaje de estas moléculas PFAS en vesículas sugiere que podrían protegerse a sí mismas y a otras sustancias del entorno externo, contribuyendo a su estabilidad y resistencia a la degradación. En entornos naturales, como el suelo o el agua subterránea, estos grupos micelares o vesiculares podrían actuar como sistemas cerrados, dificultando la acción de microorganismos degradadores o químicos que busquen descomponerlos.
De esta manera, las membranas formadas ayudarían a explicar no solo la longevidad química de los PFAS, sino también su persistencia biológica y ambiental. Además, la capacidad de estas sustancias para formar estructuras que imitan las células plantea interrogantes sobre su interacción con organismos vivos. Es posible que estas vesículas PFAS interfieran con procesos biológicos normales, causando efectos adversos en células y tejidos. De hecho, la preocupación sobre los riesgos para la salud humana asociados con la exposición a PFAS está bien documentada, incluyendo potenciales efectos sobre el sistema inmunológico, efectos endocrinos, y riesgos aumentados de ciertos tipos de cáncer. La autoorganización en membranas podría influir en la manera en que estas moléculas penetran, acumulan o interfieren con las funciones celulares normales.
El hallazgo también presenta desafíos y oportunidades para el desarrollo de tecnologías de remediación ambiental. Entender que los PFAS pueden formar estos complejos estructurales abre la posibilidad de diseñar estrategias específicas para romper estas membranas o interferir en su formación, facilitando su degradación o extracción. Actualmente, las técnicas para eliminar PFAS del agua y el suelo son costosas y en muchos casos poco eficientes, debido principalmente a la resistencia química de los compuestos. La investigación del comportamiento molecular y de autoensamblaje podría guiar el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en manipulación molecular o química avanzada. Desde una perspectiva más amplia, este descubrimiento también pone en evidencia la importancia de la investigación interdisciplinaria en ciencia ambiental y química.
Combinar estudios moleculares, análisis de comportamiento físico-químico y evaluaciones ambientales permite avanzar en la comprensión de contaminantes complejos. Asimismo, subraya la necesidad de un manejo más responsable y regulaciones estrictas respecto a la producción, uso y eliminación de PFAS y compuestos relacionados, para minimizar su impacto a largo plazo en el planeta. En resumen, el descubrimiento de que las moléculas de PFAS pueden autoensamblarse en estructuras tipo células añade una pieza clave al rompecabezas de su persistencia ambiental. Esta capacidad de formar membranas vesiculares ofrece una explicación plausible para su resistencia química y biológica, además de influir en cómo pueden interactuar con organismos vivos y ecosistemas. La investigación abre un nuevo capítulo en el estudio de los llamados forever chemicals, impulsando tanto el conocimiento fundamental como el desarrollo de soluciones para mitigar su presencia en el ambiente y los riesgos asociados.
La ciencia continúa revelando los secretos detrás de estos compuestos aparentemente indestructibles y nos acerca a un futuro en que podamos gestionar mejor su impacto para proteger la salud humana y ambiental.
